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王科林，牛家?guī)V,陳克寧,周 蜜 圖7涂層物用量為22．5％時織物的隔熱性能 由圖3～圖7知，織物不論是經(jīng)二氧化鈦還是氧化鋅涂覆后，隔熱性能均較明顯。在熱輻射前12 min，同一用量下，二氧化鈦涂層織物內(nèi)側(cè)溫度的增加量大于氧化鋅涂層織物；當功能粒子用量低于14％時，測試時間內(nèi)，氧化鋅涂層織物內(nèi)側(cè)溫度的增加幅度始終小于二氧化鈦涂層織物，其隔熱性能優(yōu)于二氧化鈦涂層織物；當功能粒子用量大于14％時，輻照時間超過12 min，氧化鋅涂層織物內(nèi)側(cè)溫度的增加幅度大于二氧化鈦涂層織物，其隔熱性能較二氧化鈦涂層織物差。 上述現(xiàn)象可能與二氧化鈦的禁帶寬度(Eg為3．2 eV)比氧化鋅的禁帶寬度(Eg為3．3 eV)小，以及與二氧化鈦表面含有羥基有關。當受到同等強度熱輻射時，二氧化鈦更易吸熱產(chǎn)生電子能級躍遷，從而釋放出熱量，故起始時其涂層織物內(nèi)側(cè)溫度增加量大于氧化鋅。隨著輻照時間的延長，氧化鋅吸收的能量也足以使其產(chǎn)生電子能級躍遷，這時功能粒子對熱輻射的反射功能占主導地位。由于二氧化鈦的折光指數(shù)大于氧化鋅，經(jīng)其涂層后的織物，對近紅外熱輻射的反射作用，大于經(jīng)氧化鋅涂層后的織物，其隔熱性能也優(yōu)于氧化鋅涂層織物。在低用量下，功能粒子對熱輻射的吸收占主導地位，所以二氧化鈦涂層織物的隔熱性能不如氧化鋅涂層織物；隨著用量的增加和輻射時間的延長，功能粒子對熱輻射的反射作用逐漸占據(jù)主導地位，所以二氧化鈦涂層織物的隔熱性能優(yōu)于氧化鋅涂層織物。 當用量低于18％時，隨著功能粒子用量的增加，在同一測試時刻，涂層織物內(nèi)側(cè)溫度的增加幅度明顯下降，涂層織物的隔熱性能增強。這可能與涂層中功能粒子的數(shù)量有關。在低用量時，涂層中所含的功能粒子數(shù)量少，與紅外光子發(fā)生相互作用的幾率低，發(fā)生散射作用的機會就少，所以紅外透過多而反射少。隨著用量的增加，涂層中所含的功能粒子數(shù)量增加，與紅外光子發(fā)生作用的幾率增加，則散射作用增強，紅外反射率增

加。當功能粒子用量達到18％時，繼續(xù)增加用量，在同一測試時刻，涂層織物內(nèi)側(cè)溫度的增加量變化甚小，涂層織物的隔熱性能趨于穩(wěn)定。 圖6和圖7顯示的熱輻射-溫度變化曲線極為相似。這因為對于一定強度的紅外輻射，已經(jīng)有足夠的功能粒子與紅外光子發(fā)生作用，使之反射，所以再增加功能粒子的用量，涂層織物隔熱性能的提升幅度不大，可能造成高用量下功能粒子分子之間范德華力作用增強，而引起團聚，給功能粒子的分散和涂層織物的生產(chǎn)帶來麻煩。 綜合考慮以上因素，在保證涂層織物隔熱性能和降低生產(chǎn)成本的前提下，對于二氧化鈦和氧化鋅單功能粒子涂層織物，實際生產(chǎn)中功能粒子的用量不應超過18％，以18％為最佳用量。2．2．2機械性能的比較 表1顯示了不同用量下二氧化鈦和氧化鋅涂層織物的機械性能。表1不同用量二氧化鈦和氧化鋅涂層織物的機械性能